Forschung neues Fliegel - HAW Hamburg Die Entscheidung, den Airbus A380 in Hamburg mit der...

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    06-Feb-2020
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  • Forschung Neues Fliegen

  • Luftfahrtcluster Hamburg Aviation Die Metropolregion Hamburg gehört weltweit zu den drei größten Standorten der zivilen Luftfahrt- industrie. Mehr als 40 000 hochqualifizierte Fachkräfte decken mit ihren Kompetenzen den gesam- ten Lebenszyklus eines Flugzeugs ab: von der Entwicklung, Herstellung und Montage über den Betrieb des Lufttransportsystems bis zu Wartung, Reparatur und Recycling. Unternehmen, Hoch- schulen, Verbände, die Wirtschaftsbehörde und weitere Partner haben sich zum Cluster Hamburg Aviation zusammengeschlossen. Gemeinsam verfolgen sie das Ziel, mit vernetzter Forschung und Entwicklung hochwertige Produkte und Dienstleistungen für die Luftfahrt der Zukunft auf den Markt zu bringen. Das setzt die Verfügbarkeit von hervorragend ausgebildeten Fachkräften voraus. Indus- trie, Hochschulen und Schulen vernetzen sich im Hamburg Centre of Aviation Training und sichern gemeinsam die bedarfsgerechte Qualifizierung von Fachkräften.

    Ingenieurnachwuchs für den Luftfahrtstandort Die Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg ist mit etwa 15 000 Studierenden die drittgrößte Fachhochschule in Deutschland. Besonders hervorzuheben sind in diesem Zusammen- hang die Flugzeugbaustudiengänge des Departments Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau mit mehr als 400 Studierenden im siebensemestrigen Bachelor-Studiengang und mehr als 100 Studierenden im dreisemestrigen Master-Studiengang. Seit über 75 Jahren werden hier Flugzeugbauingenieure für den Luftfahrtstandort Hamburg ausgebildet. Im Studienjahr 2012 haben über 100 Studierende ihr Studium erfolgreich abgeschlossen und starten ins Berufsleben – getreu dem Motto „Wissen fürs Leben“, das Studium und Lehre an der HAW Hamburg kennzeichnet.

    Zunahme der Forschungsleistung seit Einführung des Master-Studiums Seit der Einführung der Master-Studiengänge hat die Forschungsleistung der HAW Hamburg im Flug- zeugbau deutlich zugenommen, da die Master-Studierenden in besonderem Maße wissenschaftlich und forschungsorientiert arbeiten. Mit dem neuen Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung werden sich die Möglichkeiten für Forschungsprojekte weiter verbessern. Die eingeworbenen Dritt- mittel dienen im Wesentlichen der Beschäftigung von wissenschaftlichen Mitarbeitern, die mit ihrer Forschungstätigkeit die Möglichkeit zur Promotion mit einer kooperierenden Universität erhalten. Zusätzlich ermöglichen die Drittmittel, die Laborausstattung zu verbessern. Ein prominentes Beispiel hierfür ist der Aufbau des Labors für Kabine und Kabinensysteme, der aus der Spitzenclusterförde- rung finanziert wird.

    Die vorliegende Broschüre vermittelt sowohl einen eindrucksvollen Überblick der gegenwärtig bear- beiteten Forschungs- und Entwicklungsprojekte und der Themen zukünftiger Projekte als auch der Labore, die eine elementare Voraussetzung für die Durchführung zahlreicher dieser Projekte sind.

    Ich wünsche allen Beteiligten viel Erfolg bei der Realisierung ihrer anspruchsvollen Vorhaben.

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    Prof. Dr. Monika Bessenrodt-Weberpals Vizepräsidentin der HAW Hamburg und Mitglied des

    Vorstands des Clusters Hamburg Aviation

    Geleitwort

    www.haw-hamburg.de/ccnf

  • Competence Center Neues Fliegen Es herrsche Fachkräftemangel, so die einhellige Botschaft aus der Wirtschaft. Umso wichtiger ist es, dass genügend Absolventinnen und Absolventen die Hochschulen verlassen. Gerade aus den Flugzeugbaustudiengängen der HAW Hamburg gehen exzellent ausgebildete Ingenieure hervor, die in der Wirtschaft sehr begehrt sind – und das bereits seit mehr als 75 Jahren. Nur durch gut ausge- bildete Fachkräfte wird die Innovationsfähigkeit der Luftfahrtunternehmen Hamburgs gesichert und gestärkt. Um auch in Zukunft dieser Aufgabe gerecht werden zu können und im Bereich Flugzeug- bau in der ersten Liga weiterzuspielen, wurde an der HAW Hamburg im Jahr 2008 das Competence Center Neues Fliegen (CCNF) gegründet. Im CCNF werden die Luftfahrtkompetenzen der Hochschu- le gebündelt, um die klügsten Köpfe nach Hamburg zu holen und sie für einen anspruchsvollen Beruf in der norddeutschen Luftfahrtindustrie auszubilden.

    Ingenieurstudium an der HAW Hamburg Im Luftfahrtcluster Hamburg Aviation nimmt die HAW Hamburg eine herausragende Rolle in der Fachkräftequalifizierung ein. Von Beginn an richteten sich die Studienschwerpunkte an den Be- darfen der Hamburger Luftfahrtindustrie aus. Zunächst war das der klassische Flugzeugbau mit den Themen Flugzeugentwurf und Leichtbautechnologie. Die Entscheidung, den Airbus A380 in Hamburg mit der Flugzeugkabine auszustatten, führte zu einem Bedarf an speziell ausgebildeten Ingenieuren, sodass die HAW Hamburg im Jahr 2005 den einzigartigen Studienschwerpunkt Kabine und Kabinensysteme einrichtete. Eine weitere große Bedeutung für den Luftfahrtcluster haben ne- ben den klassischen Ingenieurstudiengängen wie Maschinenbau und Elektrotechnik auch die Studi- engänge Produktionsmanagement, Informatik, Medientechnik, Verfahrenstechnik, Umwelttechnik, Außenwirtschaft, Logistik und Marketing.

    Mit dem Studienabschluss beginnt die Weiterbildung Auch nach dem Studium müssen berufstätige Ingenieure weiterlernen, sich neue Technologien und Methoden aneignen. Lebenslanges Lernen ist die Devise. Die flexible Studienorganisation ermög- licht es berufstätigen Ingenieuren, den Flugzeugbau-Master an der HAW Hamburg auch berufsbe- gleitend zu studieren. Im Wintersemester 2012/2013 haben die ersten Airbus-Ingenieure ihr Master- Studium aufgenommen. Weitere Unternehmen haben bereits Interesse angemeldet.

    Wissenschaftliche Ausbildung durch Forschung Die Forschung ist neben Lehre und Weiterbildung die dritte Säule der HAW Hamburg. Forschung stärkt die Innovationskraft der Metropolregion, sie dient gleichzeitig aber auch der wissenschaft- lichen Ausbildung der Studierenden. Mit ihren Studienarbeiten und Abschlussarbeiten werden sie direkt an Forschungsprojekten beteiligt. Nach ihrem Studium können sie als wissenschaftliche Mitar- beiter ihre Forschungstätigkeit an der Hochschule fortsetzen. Die vorliegende Forschungsbroschüre ist ein Beleg für die Forschungsleistung der HAW Hamburg und sie stellt die hohe Qualität der Inge- nieurausbildung an der HAW Hamburg unter Beweis.

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    Prof. Dr.-Ing. Hartmut Zingel Leiter des Competence Center Neues Fliegen der HAW Hamburg

    und Mitglied des Beirats des Hamburg Centre of Aviation Training

    Vorwort

    5

    CCNF: Forschung 6

    Beulverhalten dünnwandiger Laminatstrukturen 8

    PEREC – Personenzentrierte rekonfigurierbare Kabine 10

    Systemvalidierung und -verifizierung mithilfe von Softwareagenten 12

    Ökoeffiziente und multifunktionale Ausstattungselemente für Flugzeugkabinen 14

    Reduktion der Schallübertragung bei Antrieben mit gegenläufigen Propellern 16

    Neuartige Lichtgestaltung in der Flugzeugkabine 18

    Leichtbau-Labor: Werkstoffe und effektiver Leichtbau 20

    Vibroakustische Simulation für den Kabinenkomfort 22

    NAWIFLUG – Nachhaltiges Wissensmanagement im Flugzeugbau 24

    Aktive Systeme zur Schall- und Schwingungsregelung 26

    KKS – Labor für Kabine und Kabinensysteme 28

    PROTEG & DIANA 30

    Simulation von Faserverbundwerkstoffen 32

    BWB – Das studentische Projekt AC20.30 34

    Aerodynamik-Labor 36

    AeroStruct – Analyse und Optimierung von Luftfahrtstrukturen 38

    SIMKAB – Funktionsreduziertes Kabinenmanagement 40

    Förderer 42

    Inhalt

  • Lehre und Forschung Seit mehr als 75 Jahren leistet die HAW Hamburg mit der Ausbildung exzellenter Ingenieure des Flugzeugbaus ihren Beitrag zur Erfolgsgeschichte des sich dynamisch entwickelnden Luftfahrtstand- orts Metropolregion Hamburg.

    Dabei ist besonders wichtig, den angehenden Ingenieurinnen und Ingenieuren aktuelle wissen- schaftliche Erkenntnisse und Methoden ebenso zu vermitteln wie die Fähigkeit zu ihrer praxisbe- zogenen Anwendung. Darüber hinaus sollen die Studierenden bereits im Bachelor-Studium, sehr viel intensiver aber noch im daran anschließenden Master-Studium, zu wissenschaftlichem und forschungsorientiertem Arbeiten angeleitet werden, indem sie ihre Projekt- und Abschlussarbeiten in Forschungseinrichtungen und in der Industrie sowie in Forschungsprojekten an der Hochschule durchführen. Besonders talentierte Absolventinnen und Absolventen können als wissenschaftliche Mitarbeiter/-innen in Forschungsprojekten an der HAW weiterarbeiten und anschließend von einer kooperierenden Universität promoviert werden. Die Rahmenbedingungen hierfür haben sich ausge- sprochen positiv entwickelt.

    Ausstattung Die für die praktische Ausbildung eminent wichtige Laborsituation hat sich in den letzten Jahren si- gnifikant verbessert. So wurde 2006 der Windkanal im Aerodynamik-Labor umgebaut und moderni- siert, 2007 schenkte Airbus der HAW zwei Flugzeugsystemsimulatoren, 2012 wurde das Leichtbau- Labor mit einem neuen Fallturm erweitert. Ein weiterer Meilenstein war 2011 die Eröffnung des Labors für Kabine und Kabinensysteme, in dem Lehre und Forschung an Mock-ups, Monumenten und Systemen der Flugzeugkabine auf einer Fläche von ca. 1200 m² durchgeführt werden. Dieses Labor ist im Hamburg Centre of Aviation Training (HCAT) untergebracht, das zudem eine europa- weit bisher einzigartige Lernkooperation zwischen Industrie, Hochschule und Gewerbeschule bietet. Ferner wird ein neues Akustik-Labor entstehen, das Hamburg als Kompetenzzentrum für Akustik deutlich stärken wird.

    Organisation der HAW im Luftfahrtcluster der Metropolregion Hamburg Die HAW Hamburg ist im Bereich Luftfahrt gut vernetzt. Die Profes